提供适用于水培系统和过滤系统的理想水质数据
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硬件概览
它是如何工作的?
TDS Click 旨在测量水中的总溶解固体(TDS)含量,从而为水质提供可靠的评估依据。测量过程从通过板载顶部连接器连接外部 TDS 水质检测探头开始。该探头用于检测水中溶解固体的浓度,这是一项评估水纯度的重要参数。核心电路采用了来自德州仪器的 CD4060B,它负责生成驱动 TDS 探头所需的时钟信号。该振荡器电路在 +3.0V 和 -3.0V 的双电源电压下运行,为后续的信号处理阶段提供必要的条件。电压调节由另外两个器件完成:U4(LP2985AIM5-3.0)从选定的 mikroBUS™ 电源轨(通过 VCC SEL 跳线选择)输出稳定的 +3.0V 电压,U5(ADM8829)则对该 3.0V 电压进行反向变换,生成 -3.0V 电源。这
两个电压用于为信号调理链中的运算放大器供电。信号的主要调理与放大由德州仪器的 LMV324 完成,这是一款轨到轨运算放大器。首先,运放的一个通道用于放大振荡器信号,以提供足够的驱动能力供连接的 TDS 探头使用。随后,从探头获取的信号会依次经过 LMV324 的多个阶段,每一阶段都完成特定功能,以便最终输出可用于测量的电压信号。各级放大电路用于缓冲或进一步放大探头输入的弱信号,然后进行整流,将交流信号转换为正向直流波形。经过滤波后,得到的稳定直流电压能够准确反映被测水样的 TDS 浓度。最终处理后的信号被引至 ADC SEL 跳线,用户可以根据需求选择模拟输出或数字输出模式。若选择
模拟输出,可通过 mikroBUS™ 的 AN 引脚直接读取信号。若需数字转换,板载集成了来自 Microchip 的 MCP3221,这是一个具备 12 位分辨率的模数转换器,可通过标准的 2 线 I2C 接口与主控 MCU 通信。用户只需通过板载 ADC SEL 表面贴装跳线即可轻松在模拟(AN)与数字(ADC)输出模式间切换。此外,该 Click board™ 支持 3.3V 与 5V 逻辑电平,可通过 VCC SEL 跳线选择逻辑电压,确保与不同主控平台的兼容性。此板还配备了驱动库和使用示例代码,可作为二次开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32768
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
水质传感器 – TDS 水质检测探头专为测量水中总溶解固体(TDS)含量而设计,可可靠反映水的纯净度。该探头适用于 TDS 测量电路,通过检测水中电导率的变化,间接反映溶解物质的浓度。它支持宽范围输入电压(3.3V 至 5V),并输出 0V 至 2.3V 的模拟电压,兼容大多数微控制器平台。该传感器非常适合用于纯净水质量监测、滤水系统故障诊断和水培系统等应用。其封闭式设计有效防止泄漏,具备快速可靠的安装方式和较长的使用寿命,是进行实时水质监测的实用解决方案。

使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
软件支持
库描述
TDS Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。
示例描述
本示例演示了 TDS Click 板的使用方法,该板用于测量水中的总溶解固体(TDS)含量。应用程序初始化 TDS Click 板,建立通信,并持续读取以百万分之一(ppm)为单位的 TDS 值。
关键功能:
tds_cfg_setup- 初始化 Click 配置结构体为初始值。tds_init- 初始化使用该 Click 板所需的所有引脚和外设。tds_set_vref- 为 TDS Click 驱动器设置电压参考值。tds_read_voltage_avg- 读取所需数量的 ADC 采样并计算平均电压值。tds_read_ppm- 读取 TDS 测量值,单位为 ppm。
应用初始化
初始化日志记录器并配置 TDS Click 板。通过 ADC 或 I2C 建立通信,验证是否正确初始化,并使设备准备好进行测量。
应用任务
持续从传感器读取 TDS 值,并以 ppm(百万分之一)为单位记录日志。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief TDS Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the usage of the TDS Click board, which measures the Total
* Dissolved Solids (TDS) in water. The application initializes the TDS Click board,
* establishes communication, and continuously reads the TDS value in parts per million (ppm).
*
* The demo application is composed of two sections:
*
* ## Application Init
* Initializes the logger and configures the TDS Click board. It sets up communication
* using either ADC or I2C, verifies proper initialization, and prepares the device
* for measurement.
*
* ## Application Task
* Continuously reads the TDS value from the sensor and logs it in ppm (parts per million).
*
* @note
* Ensure a proper TDS probe is attached to the Click board for accurate measurements.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "tds.h"
static tds_t tds; /**< TDS Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
tds_cfg_t tds_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
tds_cfg_setup( &tds_cfg );
TDS_MAP_MIKROBUS( tds_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = tds_init( &tds, &tds_cfg );
if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float tds_ppm = 0;
if ( TDS_OK == tds_read_ppm ( &tds, &tds_ppm ) )
{
log_printf( &logger, " TDS Value : %.1f ppm\r\n\n", tds_ppm );
Delay_ms ( 1000 );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:环境

































